JP2000134012A - 方向性結合器、アンテナ装置および送受信装置 - Google Patents

方向性結合器、アンテナ装置および送受信装置

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JP2000134012A
JP2000134012A JP11160100A JP16010099A JP2000134012A JP 2000134012 A JP2000134012 A JP 2000134012A JP 11160100 A JP11160100 A JP 11160100A JP 16010099 A JP16010099 A JP 16010099A JP 2000134012 A JP2000134012 A JP 2000134012A
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transmission line
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antenna device
transmission
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智浩 永井
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    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
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  • Waveguides (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】全体に小型化でき、電磁波の放射方向を高速に
切り換えるのに適したアンテナ装置を提供する。 【解決手段】第一の伝送線路20aと、該第一の伝送線路2
0aに近接する第二の伝送線路30aとからなる方向性結合
器であって、前記第一の伝送線路20aと前記第二の伝送
線路30aとの相対位置を変位させることが可能な方向性
結合器と、前記方向性結合器の一部に結合または接続さ
れるパッチアンテナ14aと、前記方向性結合器と前記パ
ッチアンテナ14aとを駆動させる駆動機構とを含んでな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばミリ波帯の
電磁波を送受波して探知物体までの距離や相対速度を計
測するレーダ等に用いられる方向性結合器、アンテナ装
置および送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば車両が道路を走行中に、前方また
は後方を走行する車両との距離や相対速度を計測するこ
となどを目的として、いわゆる車載用ミリ波レーダが開
発されている。このようなミリ波レーダの送受信装置は
一般に、ミリ波発振器、サーキュレータ、方向性結合
器、ミキサ、アンテナ等が一体化されたモジュールから
なり、車両の前部または後部に取り付けられている。
【０００３】例えば図25において、右側の車両はその前
方を走行する車両（図における左側の車両）との相対距
離および相対速度を、例えばFM−CW方式でミリ波を送受
波することによって計測する。図26はミリ波レーダの全
体の構成を示すブロック図である。同図において送受信
装置およびアンテナは、図25に示した例では、車両の前
部に取り付けられ、信号処理装置は通常任意の箇所に設
けられる。信号処理装置内の信号処理部は送受信装置を
用いて、前方を走行する車両までの距離と相対速度を数
値情報として抽出し、制御・警報部では、自車の走行速
度と車間距離との関係から、例えば予め定めた条件を満
たすときに警報を発したり、前方車両との相対速度が予
め定めたしきい値を超えたときに警報を発する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のミリ
波レーダにおいては、アンテナの指向方向が固定である
ため、次に述べるように、条件によっては目的通りの探
知や計測が行われない場合が生じる。すなわち、例えば
図27に示すように複数車線の道路を車両が走行している
場合に、前方に存在する他の車両から反射する電磁波を
受信するだけでは、その車両が自車が現在走行している
車線上に存在するのか否かが直ちには判定できない。す
なわち図27において自車CmからB2で示す放射ビームで電
磁波を送波した場合に、前方を走行する車両Caからの反
射波とともに対向車線を走行する車両Cbからの反射波も
受波することになり、後者の反射波により求められる相
対速度は非常に大きな値となって、誤って警報が出され
るといった不都合が生じる。また図28に示す例では、自
車CmがB1で示す放射ビームで前方に電磁波を送波しても
車線に沿って前方を走行している車両Caを探知すること
はできない。さらに図29に示すように、起伏のある道路
を走行中に、自車Cmが前方B1で示す放射ビームで電磁波
の送波を行っても前方の車両Caを探知することはできな
い。
【０００５】そこで、放射ビームの方向を変化させて上
述した問題を解消することが考えられる。例えば図27に
示した例では、放射ビームをB1〜B3の範囲で変化させ、
演算処理によって各ビーム方向での計測結果を比較する
ことにより前方の角度方向に近接する二つの探知物体を
分離探知することができる。また図28に示した例では、
ハンドル操作（ステアリングホイールの舵角）や、前方
を撮像するカメラからの画像情報を解析することによっ
て車線のカーブを判定し、それに応じた方向に、例えば
B2で示す方向に放射ビームを向けることによって、前方
の車両Caを探知することができる。さらに図29に示した
例でも前方を撮像するカメラからの画像情報を解析する
ことによって道路の起伏を判定し、それに応じた方向
に、例えばB2で示す方向に放射ビームを上げることによ
って、前方の車両Caを探知することができる。
【０００６】ところが、従来のマイクロ波帯やミリ波帯
の送受信装置において電磁波の放射ビームの指向方向を
変える方法は、アンテナを含む送受信装置の筐体全体を
単にモータ等で回転させて、放射ビームの方向を変化
（チルト）させるものであるため、全体に大型であり、
放射ビームの方向を高速に走査させることも困難であっ
た。
【０００７】本発明の方向性結合器、アンテナ装置およ
び送受信装置は、上述の問題を鑑みてなされたものであ
り、これらの問題を解決し、二つの伝送線路の結合を保
ったまま相対位置を変位させることのできる方向性結合
器と、それにより全体に容易に小型化でき、指向方向を
高速に切り換えることのできるアンテナ装置および送受
信装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の方向性結合器は、第一のマイクロストリップラ
インと、該第一のマイクロストリップラインに近接する
第二のマイクロストリップラインとからなる方向性結合
器であって、前記第一のマイクロストリップラインと前
記第二のマイクロストリップラインとの相対位置を変位
させる。
【０００９】また、請求項2に係る方向性結合器は、第
一のストリップラインと、該第一のストリップラインに
近接する第二のストリップラインとからなる方向性結合
器であって、前記第一のストリップラインと前記第二の
ストリップラインとの相対位置を変位させる。
【００１０】さらに、請求項3に係る方向性結合器は、
第一のスロットラインと、該第一のスロットラインに近
接する第二のスロットラインとからなる方向性結合器で
あって、前記第一のスロットラインと前記第二のスロッ
トラインとの相対位置を変位させる。
【００１１】さらにまた、請求項4に係る方向性結合器
は、第一のコプレーナラインと、該第一のコプレーナラ
インに近接する第二のコプレーナラインとからなる方向
性結合器であって、前記第一のコプレーナラインと前記
第二のコプレーナラインとの相対位置を変位させる。
【００１２】さらにまた、請求項5に係る方向性結合器
は、第一の導波管と、該第一の導波管に近接する第二の
導波管とからなる方向性結合器であって、前記第一の導
波管と前記第二の導波管との相対位置を変位させる。
【００１３】さらにまた、請求項6に係る方向性結合器
は、第一のサスペンデッドラインと、該第一のサスペン
デッドラインに近接する第二のサスペンデッドラインと
からなる方向性結合器であって、前記第一のサスペンデ
ッドラインと前記第二のサスペンデッドラインとの相対
位置を変位させる。
【００１４】これらにより、二つの伝送線路の結合を保
ったまま相対位置を変位させる方向性結合器を様々な用
途に応じて用いることができる。
【００１５】さらにまた、本発明のアンテナ装置は、請
求項1ないし6記載の方向性結合器と、前記方向性結合器
の一部に結合または接続される一次放射器と、前記方向
性結合器と前記一次放射器とを駆動させる駆動機構とを
含んでなる。
【００１６】さらにまた、本発明の送受信装置は、請求
項7記載のアンテナ装置と、該アンテナ装置に接続され
る送受信回路とを含んでなる。
【００１７】これらにより、大型化することなく電磁波
の放射ビーム方向を高速に走査させることができるアン
テナ装置および送受信装置を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例である方向
性結合器を含むアンテナ装置を、図1〜15に基づいて説
明する。まず、本発明の第一の実施例であるアンテナ装
置を、図1に基づいて説明する。なお、図1は第一の実施
例におけるアンテナ装置の斜視図である。
【００１９】図1に示すように本実施例のアンテナ装置1
0aは、誘電体基板11の一方主面に線路導体12が形成さ
れ、裏面に接地導体13（図1では図示せず）が形成され
たマイクロストリップラインからなる第一の伝送線路20
aと、同様にして形成されたマイクロストリップライン
からなる第二の伝送線路30aとから構成される方向性結
合器と、第二の伝送線路30aに接続されたパッチアンテ
ナ14aからなる一次放射器とから構成されている。第一
の伝送線路20aと第二の伝送線路30aとは一部の伝送線路
部分において直線的に近接した部分を有しており、その
部分により二つの伝送線路は結合し方向性結合器として
機能する。すなわち、適当な設計を行うことにより、ポ
ート2から入力された信号の半分をポート4に出力させ、
半分をポート1に出力させるなどが可能となる。
【００２０】また、本実施例においては第一の伝送線路
20aが固定され、第二の伝送線路30aにはボイスコイルモ
ータやパルスモータなどを利用した駆動機構（図示せ
ず）が取り付けられている。これにより、第二の伝送線
路30aが図1におけるポート3とポート4を結ぶ線に平行な
方向に移動可能となる。すなわち、第一の伝送線路20a
と第二の伝送線路30aの直線的に近接した線路部分の結
合を保ったまま、第二の伝送線路30aを移動させること
ができるので、第二の伝送線路30aに接続された一次放
射器から電磁波を放射した状態のまま一次放射器の位置
を変化させることができる。例えば図2（A）〜（C）の
概略側面図に示すように、一次放射器15の電磁波を放射
する方向に誘電体レンズ16を配置した場合、誘電体レン
ズ16の焦点面での一次放射器15の位置を変化させること
で、放射ビームの指向方向を図（A）〜（C）のように変
化させることができる。すなわち、誘電体レンズ16の中
心軸上に一次放射器15がある場合は中心軸方向に電磁波
を放射し、中心軸からずれた場合は、そのずれと反対の
方向に電磁波を放射する。
【００２１】このように、本発明によれば比較的軽量な
第二の伝送線路30aを移動させることのみで放射ビーム
を走査させることができる。また、本実施例のように第
一の伝送線路20aと第二の伝送線路30aにマイクロストリ
ップラインを用いると、線路変換器等を用いることなく
MMICなどと接続することができ汎用性が高まる。なお、
本実施例のアンテナ装置10aにおいては図1におけるX−X
線断面図である図3に示すように、第一の伝送線路20aと
第二の伝送線路30aとが別体で形成された例を示した
が、例えば図4の断面図に示すように第二の伝送線路30a
1が第一の伝送線路20a1に設けられた凹部内に配置され
たものでも構わない。
【００２２】次に、本発明の第二の実施例である方向性
結合器を含むアンテナ装置を、図5に基づいて説明す
る。なお、図5は本実施例のアンテナ装置の斜視図であ
るが、第一の実施例と基本的な機能については同一であ
るため、その詳細な説明は省略する。図5に示すように
本実施例のアンテナ装置10bは、誘電体基板11の一方主
面に接地導体13が形成され、誘電体基板11内に線路導体
12が形成された第一の伝送線路20bと、同様にして形成
された第二の伝送線路30bとから構成される方向性結合
器と、第二の伝送線路30bに形成されたスロットアンテ
ナ14bからなる一次放射器とから構成されている。そし
て、それらが上下に対向するように配置されることで第
一の伝送線路20bと第二の伝送線路30bとはストリップラ
インとなる。第一の伝送線路20bと第二の伝送線路30bと
は一部の伝送線路部分において直線的に近接した部分を
有しており、その部分により二つの伝送線路は結合し方
向性結合器として機能する。そして、第一の伝送線路20
bが固定され、第二の伝送線路30bにはボイスコイルモー
タやパルスモータなどを利用した駆動機構（図示せず）
が取り付けられている。これにより、第二の伝送線路30
bが図5におけるポート3とポート4を結ぶ線に平行な方向
に移動可能となる。
【００２３】なお、本実施例のアンテナ装置10bにおい
ては図5におけるY−Y線断面図である図6に示すように、
第一の伝送線路20bと第二の伝送線路30bとが上下に対向
するように配置された例を示したが、例えば図7の断面
図に示すように誘電体基板11の両面に接地導体13が形成
され誘電体基板内に線路導体12が形成された第一の伝送
線路20b1と、同様にして形成された第二の伝送線路30b1
とを並置したものでも構わない。また、例えば図8の断
面図に示すように誘電体基板11の一方主面に線路導体12
が形成され他方の面に接地導体13が形成された第一の伝
送線路20b2と、同様にして形成された第二の伝送線路30
b2が上下に対向するように配置されたものでも構わない
し、その線路導体12の位置が図9の断面図に示すように
ずれているような伝送線路20b3、30b3であっても構わな
い。さらに、図10の断面図に示すように誘電体基板11の
一方主面の接地導体13が形成され誘電体基板11内に線路
導体12が形成された第一の伝送線路20b4と、同様にして
形成された第二の伝送線路30b4が上下に対向するように
配置され、その線路導体12の位置がずれているような伝
送線路20b4、30b4であっても構わない。さらにまた、図
11の断面図に示すように誘電体基板11の一方主面の接地
導体13が形成され誘電体基板11内に線路導体12が形成さ
れた第一の伝送線路20b5と、誘電体基板11の一方主面に
線路導体12が形成され他方の面に接地導体13が形成され
た第二の伝送線路30b5とで構成され、第一の伝送線路20
b5の凹部に第二の伝送線路30b5が配置されたものでも構
わない。
【００２４】さらに、本発明の第三の実施例である方向
性結合器を含むアンテナ装置を、図12に基づいて説明す
る。なお、図12は本実施例のアンテナ装置の斜視図であ
るが、第一の実施例と基本的な機能については同一であ
るため、その詳細な説明は省略する。図12に示すように
本実施例のアンテナ装置10cは、誘電体基板11の一方主
面に空隙を隔てて配置された二つの導体17から形成され
たスロットラインからなる第一の伝送線路20cと、同様
にして形成されたスロットラインからなる第二の伝送線
路30cとから構成される方向性結合器と、第二の伝送線
路30cに接続されたスロットアンテナ14bからなる一次放
射器とから構成されている。第一の伝送線路20cと第二
の伝送線路30cとは一部の伝送線路部分において直線的
に近接した部分を有しており、その部分により二つの伝
送線路は結合し方向性結合器として機能する。そして、
第一の伝送線路20cが固定され、第二の伝送線路30cには
ボイスコイルモータやパルスモータなどを利用した駆動
機構（図示せず）が取り付けられている。これにより、
第二の伝送線路30cが図12におけるポート3とポート4を
結ぶ線に平行な方向に移動可能となる。
【００２５】さらにまた、本発明の第四の実施例である
方向性結合器を含むアンテナ装置を、図13に基づいて説
明する。なお、図13は本実施例のアンテナ装置の斜視図
であるが、第一の実施例と基本的な機能については同一
であるため、その詳細な説明は省略する。図13に示すよ
うに本実施例のアンテナ装置10dは、誘電体基板11の一
方主面に形成された線路導体12および線路導体12と間隔
を隔てて配置される接地導体13とから形成されたコプレ
ーナラインからなる第一の伝送線路20dと、同様にして
形成されたコプレーナラインからなる第二の伝送線路30
dとから構成される方向性結合器と、第二の伝送線路30d
に接続されたパッチアンテナ14aからなる一次放射器と
から構成されている。第一の伝送線路20dと第二の伝送
線路30dとは一部の伝送線路部分において直線的に近接
した部分を有しており、その部分により二つの伝送線路
は結合し方向性結合器として機能する。そして、第一の
伝送線路20dが固定され、第二の伝送線路30dにはボイス
コイルモータやパルスモータなどを利用した駆動機構
（図示せず）が取り付けられている。これにより、第二
の伝送線路30dが図13におけるポート3とポート4を結ぶ
線に平行な方向に移動可能となる。
【００２６】さらにまた、本発明の第五の実施例である
方向性結合器を含むアンテナ装置を、図14に基づいて説
明する。なお、図14は本実施例のアンテナ装置の斜視図
であるが、第一の実施例と基本的な機能については同一
であるため、その詳細な説明は省略する。図14に示すよ
うに本実施例のアンテナ装置10eは、導波管からなる第
一の伝送線路20eと、同様に導波管からなる第二の伝送
線路30eとから構成される方向性結合器と、第二の伝送
線路30eに接続されたホーンアンテナ14cからなる一次放
射器とから構成されている。そして、第一の伝送線路20
eが固定され、第二の伝送線路30eにはボイスコイルモー
タやパルスモータなどを利用した駆動機構（図示せず）
が取り付けられている。これにより、第二の伝送線路30
eが図14におけるポート3とポート4を結ぶ線に平行な方
向に移動可能となる。第一の伝送線路20eと第二の伝送
線路30eとは一部の伝送線路部分において直線的に近接
した部分を有しており、その部分により二つの伝送線路
は結合し方向性結合器として機能する。すなわち、第一
の伝送線路20eと第二の伝送線路30eとの近接面にはそれ
ぞれ結合用の孔18a、18bが形成されており、第一の伝送
線路20eの孔18aは第二の伝送線路30eの孔18bに比べて、
第二の伝送線路30eの移動方向に大きな孔の形状をして
いる。これにより、第二の伝送線路30eを移動させても
結合用の孔18a、18bにより第一の伝送線路20eと第二の
伝送線路30eとは結合を保ったままであり、ホーンアン
テナ14cを移動させることができる。なお、この実施例
においては結合用の孔18bをそれぞれλg/4ずつ離して三
つ形成したアンテナ装置10eを用いたが、それ以上の数
の結合用の孔を形成しても構わない。
【００２７】さらにまた、本発明の第六の実施例である
方向性結合器を含むアンテナ装置を、図15に基づいて説
明する。なお、図15は本実施例のアンテナ装置の斜視図
であるが、第一の実施例と基本的な機能については同一
であるため、その詳細な説明は省略する。図15に示すよ
うに本実施例のアンテナ装置10fは、筒状の接地導体13
とその接地導体13の中央部に配置された誘電体基板11と
誘電体基板11に形成された線路導体12とから形成される
サスペンデッドラインからなる第一の伝送線路20fと、
同様にして形成されるサスペンデッドラインからなる第
二の伝送線路30fとから構成される方向性結合器と、第
二の伝送線路30fに接続されたスロットアンテナ14bから
なる一次放射器とから構成されている。そして、第一の
伝送線路20fが固定され、第二の伝送線路30fにはボイス
コイルモータやパルスモータなどを利用した駆動機構
（図示せず）が取り付けられている。これにより、第二
の伝送線路30fが図15におけるポート3とポート4を結ぶ
線に平行な方向に移動可能となる。第一の伝送線路20f
と第二の伝送線路30fとは一部の伝送線路部分において
直線的に近接した部分を有しており、その部分により二
つの伝送線路は結合し方向性結合器として機能する。す
なわち、第一の伝送線路20fと第二の伝送線路30fとの近
接面にはそれぞれ結合用の孔18a、18bが形成されてお
り、第一の伝送線路20fの孔18aは第二の伝送線路30fの
孔18bに比べて、第二の伝送線路30fの移動方向に大きな
孔の形状をしている。これにより、第二の伝送線路30f
を移動させても結合用の孔18a、18bにより第一の伝送線
路20fと第二の伝送線路30fとは結合を保ったままであ
り、スロットアンテナ14bを移動させることができる。
【００２８】なお、以上に示した実施例では例えばマイ
クロストリップラインとマイクロストリップラインとい
うように同一種類の線路を第一の伝送線路、第二の伝送
線路に用いたが、例えばマイクロストリップラインとコ
プレーナラインなどのように異なった種類の伝送線路を
組み合せて方向性結合器を形成してもよい。
【００２９】次に、本発明の送受信装置を図16に基づい
て説明する。なお、図16は本発明の送受信装置の構成ブ
ロック図である。図16に示すように本発明の送受信装置
40は、アンテナ装置10と、アンテナ装置10に接続される
サーキュレータ41と、サーキュレータ41の一つのポート
に接続される発振器42と、サーキュレータ41の他方のポ
ートに接続されるミキサ43と、サーキュレータ41と発振
器42との間に接続される第二のサーキュレータ44と、カ
プラ45、46とから構成されている。なお、ここでの発振
器42は電圧制御発振器であり、バイアス端子に電圧をか
けることにより発信周波数を変化させる。そして、この
図におけるアンテナ装置10は第一の実施例から第六の実
施例に示したようなアンテナ装置であり、その一次放射
器の電磁波の放射方向には誘電体レンズ（図示せず）が
配置されている。このような構成を有する送受信装置40
においては、発振器42からの信号がサーキュレータ44、
カプラ45、サーキュレータ41を介してアンテナ装置10の
一次放射器まで伝搬して誘電体レンズを介して放射され
る。なお、発振器42からの信号の一部はローカル信号と
してカプラ45、46を介してミキサ43に供給される。ま
た、目的物からの反射波はアンテナ装置10、サーキュレ
ータ41、カプラ46を介してミキサ43にRF信号として供給
され、ミキサ43は平衡形ミキサとしてRF信号とローカル
信号の差成分をIF信号として出力する。
【００３０】以下、本発明の方向性結合器に関する応用
例を図17〜24に基づいて説明する。なお、以下に示す実
施例は、これまでに説明してきた伝送線路全てに適用で
きるものであるが、ここではマイクロストリップライン
を用いて説明する。また、第一の実施例と同一部には同
符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３１】まず、上中下三段で放射ビームの走査を行
うことができるアンテナ装置の例を図17〜20に基づいて
説明する。なお、図17〜20は本実施例におけるアンテナ
装置の平面図である。図17に示すように本実施例のアン
テナ装置10a1は、固定された第一の伝送線路20aと、三
つの第二の伝送線路30ax、30ay、30azおよびそれぞれに
接続される三つのパッチアンテナ14ax、14ay、14azとを
有する移動部Aと、それらの上部に固定された誘電体レ
ンズ16とから構成されている。また、第一の伝送線路20
aの一端には終端抵抗膜19が形成されている。
【００３２】このような構成を有するアンテナ装置10a1
においては、例えば図17に示すように第一の伝送線路20
aと第二の伝送線路30axとが直線的に近接した部分を有
する場合に、両者が結合し、パッチアンテナ14axから電
磁波が放射される。そして、第一の伝送線路20aと第二
の伝送線路30axとが結合したまま移動部Aが移動するこ
とにより、パッチアンテナ14axの位置が移動して下段の
放射ビームの走査を行うことができる。
【００３３】さらに移動部Aが移動し、図18に示すよう
に第一の伝送線路20aと第二の伝送線路30ayとが直線的
に近接した部分を有するようになると、両者が結合し、
パッチアンテナ14ayから電磁波が放射される。そして、
その結合状態を保ったまま移動部Aが移動することによ
り、パッチアンテナ14ayの位置が移動して中段の放射ビ
ームの走査を行うことができる。
【００３４】同様に、図19に示すように第一の伝送線路
20aと第二の伝送線路30azとが直線的に近接した部分を
有するようになると、両者が結合し、パッチアンテナ14
azから電磁波が放射される。そして、その結合状態を保
ったまま移動部Aが移動することにより、パッチアンテ
ナ14azの位置が移動して上段の放射ビームの走査を行う
ことができる。また、図20に示すような位置に移動部A
が移動すると、第一の伝送線路20aはいずれの第二の伝
送線路とも結合せず、アンテナ装置10a1よりビームは放
射されない。
【００３５】以上に示した例では、三つの一次放射器の
切り換えを行う方法を示したが、方向性結合器にこれ以
外の機能を持たせることも可能である。すなわち、例え
ば一つの第一の伝送線路と一つの第二の伝送線路とを有
する方向性結合器で、第二の伝送線路を移動させること
で、直線的に近接した部分を有する結合状態から直線的
に近接した部分を有さない非結合状態にする。これによ
り、第一の伝送線路より伝送される信号を第二の伝送線
路に伝送する・伝送しないを切り換えることができ、ス
イッチとして利用することができる。
【００３６】次に、同時に複数の放射ビームの走査を行
うことができるアンテナ装置の例を、図21〜24に基づい
て説明する。なお、図21は本実施例におけるアンテナ装
置の平面図であり、図22〜24はビーム走査の概念を示す
側面図である。図21に示すように本実施例のアンテナ装
置10a2は、三つの第一の伝送線路20ax、20ay、20azを有
する固定部Bと、第一の伝送線路20ax、20ay、20azとそ
れぞれ結合する三つの第二の伝送線路30ax、30ay、30az
および第二の伝送線路30ax、30ay、30azそれぞれに接続
される三つのパッチアンテナ14ax、14ay、14azとを有す
る移動部Aと、それらの上部に固定された三つの誘電体
レンズ16a、16b、16cとから構成されている。そして、
三つのパッチアンテナ14ax、14ay、14azのうち一つのパ
ッチアンテナ14axから電磁波を送波し、他の二つのパッ
チアンテナ14ax、14ayで電磁波を受波する。なお、三つ
の第一の伝送線路20ax、20ay、20azには、適宜ここでは
図示しない送信用回路または受信用回路が接続され、送
受信装置が構成される。また、第一の伝送線路20ax、20
ay、20azの一端には、それぞれ終端抵抗膜19が形成され
ている。
【００３７】このような構成を有するアンテナ装置10a2
においては、移動部Aをここでは図示しない駆動装置に
よって移動させることにより、三つのパッチアンテナ14
ax、14ay、14azの位置が同時に移動する。このような機
能を有するアンテナ装置10a2を用いることにより、所望
の検知距離と測角分解能を有しながら、かつ広範囲にわ
たる測角が可能となる。
【００３８】すなわち、図22に示すように例えばある時
点において、送波ビームを前方0°の方向、受波ビーム
の一方を右前方15°の方向、受波ビームの他方を左前方
15°の方向を向くように、それぞれパッチアンテナ14a
x、14ay、14azや誘電体レンズ16a、16b、16cの位置を規
定する。このとき、測角は二つの受波ビームの間の範囲
においてなされる。ここで、この規定された位置が固定
であるとし、その測角範囲を広範囲なものにしようとす
ると、個々のビーム自体を広範囲にする方法と、二つの
ビーム間を広範囲にする方法とがある。しかしながら、
前者では検知距離が短くなり、後者では測角分解能が低
下するという問題がある。
【００３９】そこで、本実施例のように、三つのパッチ
アンテナ14ax、14ay、14azが形成された移動部Aを移動
させて、例えば図23に示すように送波ビームを左前方15
°の方向、受波ビームの一方を前方0°の方向、受波ビ
ームの他方を左前方30°の方向を向くようにする。さら
に、図24に示すように反対側に移動させて、送波ビーム
を右前方15°の方向、受波ビームの一方を右前方30°の
方向、受波ビームの他方を前方0°の方向を向くように
する。このように移動部Aを移動させてビームを走査さ
せることで、検知距離が短くなったり測角分解能が低下
することなく、広範囲な測角を行うことが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、二つの伝
送線路によって形成された方向性結合器において、結合
を保ったまま二つの伝送線路の位置を変化させた。これ
により、例えば一方の伝送線路に一次放射器を接続した
場合に、電磁波を放射したままの状態で一次放射器の位
置を移動させることができる。すなわち、比較的軽量で
ある伝送線路を移動させることだけで、アンテナからの
放射ビームを走査させることができるので、送受信装置
を含む筐体全体を動かすような大きな駆動装置が不必要
となり、アンテナ装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例におけるアンテナ装置の
斜視図である。
【図２】一次放射器と誘電体レンズアンテナとの位置関
係と放射ビームの指向方向との関係を表す概略側面図で
ある。
【図３】図1におけるX−X線断面図である。
【図４】第一の実施例の他の形態を表す断面図である。
【図５】本発明の第二の実施例におけるアンテナ装置の
斜視図である。
【図６】図5におけるY−Y線断面図である。
【図７】第二の実施例の他の形態を表す断面図である。
【図８】第二の実施例の他の形態を表す断面図である。
【図９】第二の実施例の他の形態を表す断面図である。
【図１０】第二の実施例の他の形態を表す断面図であ
る。
【図１１】第二の実施例の他の形態を表す断面図であ
る。
【図１２】本発明の第三の実施例におけるアンテナ装置
の斜視図である。
【図１３】本発明の第四の実施例におけるアンテナ装置
の斜視図である。
【図１４】本発明の第五の実施例におけるアンテナ装置
の斜視図である。
【図１５】本発明の第六の実施例におけるアンテナ装置
の斜視図である。
【図１６】本発明の送受信装置の構成ブロック図であ
る。
【図１７】本発明の方向性結合器の応用例であるアンテ
ナ装置の平面図である。
【図１８】本発明の方向性結合器の応用例であるアンテ
ナ装置の平面図である。
【図１９】本発明の方向性結合器の応用例であるアンテ
ナ装置の平面図である。
【図２０】本発明の方向性結合器の応用例であるアンテ
ナ装置の平面図である。
【図２１】本発明の方向性結合器の他の応用例であるア
ンテナ装置の平面図である。
【図２２】ビーム走査の方法の概念を示す側面図であ
る。
【図２３】ビーム走査の方法の概念を示す側面図であ
る。
【図２４】ビーム走査の方法の概念を示す側面図であ
る。
【図２５】車載用レーダの使用形態を示す図である。
【図２６】車載用レーダの構成を示すブロック図であ
る。
【図２７】車載用レーダにおいて放射ビームを水平方向
にチルトさせた様子を示す図である。
【図２８】車載用レーダにおいて放射ビームを水平方向
にチルトさせた様子を示す図である。
【図２９】車載用レーダにおいて放射ビームを鉛直方向
にチルトさせた様子を示す図である。
【符号の説明】
10,10a〜10f アンテナ装置 11 誘電体基板 12 線路導体 13 接地導体 14a パッチアンテナ 14b スロットアンテナ 14c ホーンアンテナ 15 一次放射器 16,16a〜16c 誘電体レンズ 18a,18b 結合用孔 19 終端抵抗膜 20a〜20f,20a1,20b1〜20b5 第一の伝送線路 30a〜30f,30a1,30b1〜30b5 第二の伝送線路 40 送受信装置 41,44 サーキュレータ 42 発振器 43 ミキサ 45,46 カプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｐ 5/04 ６０１ Ｈ０１Ｐ 5/04 ６０１Ｄ ６０３ ６０３Ｃ Ｈ０１Ｑ 3/08 Ｈ０１Ｑ 3/08 (72)発明者 東 和孝 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第一のマイクロストリップラインと、該第
    一のマイクロストリップラインに近接する第二のマイク
    ロストリップラインとからなる方向性結合器であって、
    前記第一のマイクロストリップラインと前記第二のマイ
    クロストリップラインとの相対位置を変位させることを
    特徴とする方向性結合器。
  2. 【請求項２】第一のストリップラインと、該第一のスト
    リップラインに近接する第二のストリップラインとから
    なる方向性結合器であって、前記第一のストリップライ
    ンと前記第二のストリップラインとの相対位置を変位さ
    せることを特徴とする方向性結合器。
  3. 【請求項３】第一のスロットラインと、該第一のスロッ
    トラインに近接する第二のスロットラインとからなる方
    向性結合器であって、前記第一のスロットラインと前記
    第二のスロットラインとの相対位置を変位させることを
    特徴とする方向性結合器。
  4. 【請求項４】第一のコプレーナラインと、該第一のコプ
    レーナラインに近接する第二のコプレーナラインとから
    なる方向性結合器であって、前記第一のコプレーナライ
    ンと前記第二のコプレーナラインとの相対位置を変位さ
    せることを特徴とする方向性結合器。
  5. 【請求項５】第一の導波管と、該第一の導波管に近接す
    る第二の導波管とからなる方向性結合器であって、前記
    第一の導波管と前記第二の導波管との相対位置を変位さ
    せることを特徴とする方向性結合器。
  6. 【請求項６】第一のサスペンデッドラインと、該第一の
    サスペンデッドラインに近接する第二のサスペンデッド
    ラインとからなる方向性結合器であって、前記第一のサ
    スペンデッドラインと前記第二のサスペンデッドライン
    との相対位置を変位させることを特徴とする方向性結合
    器。
  7. 【請求項７】請求項1ないし6記載の方向性結合器と、前
    記方向性結合器の一部に結合または接続される一次放射
    器と、前記方向性結合器と前記一次放射器とを駆動させ
    る駆動機構とを含んでなることを特徴とするアンテナ装
    置。
  8. 【請求項８】請求項7記載のアンテナ装置と、該アンテ
    ナ装置に接続される送受信回路とを含んでなることを特
    徴とする送受信装置。
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